Argentina y sus compromisos con las renovables: el costo
de avanzar hacia una matriz 100 por ciento sustentable
Un informe elaborado por el Comité Argentino Del Consejo
Mundial de Energía (CACME) analiza el costo y proceso de avanzar hacia una
matriz energética que esté conformada en un 100 por ciento con energías
renovables. Un completo análisis, con datos técnicos, proyecciones e
información del mercado.
El Camino a una Matriz Renovable
En la Cumbre de Líderes Locales contra el Cambio Climático
que tuvo lugar el 4 de diciembre de 2015 en París, más de 170 grandes
compañías, estados, regiones y ciudades del mundo se comprometieron a apoyar un
ambicioso objetivo que es el de realizar una transición al 100% de energía
renovable hacia el año 2050, o reducir las emisiones de CO2 en un
80/100% (COP21, 2015). De no cumplir este objetivo, sería muy difícil
evitar incrementar en más de 2 grados centígrados la temperatura global, y esto
implicaría serias catástrofes climáticas para el Planeta (IPCC, 2015).
Esta meta implica un desafío global muy importante, aunque
posible de alcanzar. Para ilustrarlo, es necesario partir de la premisa de que
una matriz energética primaria puede ser 100% renovable sólo si posee
acumulación (de gran y pequeña escalas). Además, ello implicaría que el 85% de
los usos de la energía fósil de la matriz primaria actual se electrifique o
cambie a combustibles alternativos (¿hidrógeno, biocombustibles?). Esto propone
indirectamente que el futuro deba tener una alta penetración de uso de
dispositivos eléctricos o, en otras palabras, que la matriz primaria tienda a
electrificarse.
Si se supusiera electrificar el 100% de la matriz energética
primaria global con tecnologías de energía renovable para abastecer los 12 TW
de consumo mundial proyectado al 2050 [1],
esto implicaría multiplicar la capacidad instalada mundial actual de potencia
eléctrica por un factor de entre 3 y 5. La potencia instalada del parque
eléctrico mundial debería pasar de unos 6 TW de fósil y nuclear más 1,7 TW de
renovable (8 TW totales) en 2013, a entre 24 y 35 TW de energía renovable en el
año 2050 [2].
En otras palabras, habría que instalar entre 650 y 950 GW de energía renovable
eléctrica más acumulación por año entre 2016 y 2050. Esto implicaría una
inversión mundial de entre 45 y 65 billones de dólares durante los próximos 34
años desde 2016, que representaría una necesidad anual global de fondos de
entre USD 1,3 y USD 2 billones [3].
Con estos números, deberían estimarse entre 45 y 70 millones de puestos de
trabajo directos empleados [4].
En 2015, la inversión anual global en nueva capacidad de
energía renovable fue de USD 0,25 billones (USD 250.000 millones) (IRENA,
2015). Por lo tanto, teniendo en cuenta los números anteriores, este factor de
inversión anual debería incrementarse entre 5 y 8 veces si se busca un futuro
100% renovable dentro de los próximos 34 años.
En el caso de Argentina, si se supusiera electrificar el
100% de la matriz energética primaria local para abastecer sus 67 GW de consumo
proyectado al 2050, esto implicaría multiplicar la capacidad instalada local
actual de potencia eléctrica por un factor de entre 4 y 6. La potencia
instalada del parque eléctrico debería pasar de unos 28 GW de fósil y nuclear
más 5 GW de renovable (33 GW totales) en 2013, a entre 135 y 165 GW de energía
renovable en el año 2050. En otras palabras, habría que instalar entre 3,5 y
4,5 GW de energía renovable más acumulación por año entre 2016 y 2050. Esto
implicaría una inversión de entre 260.000 y 330.000 millones de dólares durante
los próximos 34 años desde 2016, que representaría una necesidad anual de
fondos de entre USD 7.500 y USD 9.500 millones [5].
Si se asume que la componente nacional de las inversiones fuera del 50%,
deberían estimarse entre 140 y 180 mil puestos de trabajo directos
empleados [6].
En 2016, Argentina está planificando invertir
aproximadamente USD 5.000 millones entre 2016 y 2018 para instalar un estimado
de 3 GW de potencia renovable, que representará el 8% de su matriz eléctrica
hacia 2018 (MINEM, 2016). Por lo tanto, teniendo en cuenta los números
anteriores, este factor de inversión anual debería incrementarse entre 3 y 4
veces si se busca un futuro 100% renovable dentro de los próximos 34 años para
el país.
Debe hacerse un comentario con respecto al nivel de
actividad de la industria renovable creada para implementar mundial y
localmente el 100% de renovables hacia el 2050. El hecho de que sea necesario
instalar toda la nueva capacidad de potencia en tecnologías renovables, y
además reemplazar el parque de potencia existente que no es renovable dentro de
los próximos 34 años, implica sobredimensionar la capacidad industrial de
producción de tecnologías renovables en un 100% por sobre la capacidad
necesaria sólo para abastecer el incremento de potencia interanual.
Si se observan los cálculos y proyecciones en los escenarios
descriptos en los párrafos anteriores, en el caso mundial se necesitaría
instalar potencia renovable a un ritmo mínimo de 650 GW anuales durante 34 años,
y luego del 2050, este ritmo disminuiría a 350 GW anuales aproximadamente (que
representaría la potencia incremental interanual debido al crecimiento natural
de la demanda). Por lo tanto, la industria renovable tendría un factor de
utilización del 55% luego del año 2050 y a régimen estacionario hacia el futuro[7].
En el caso argentino, el ritmo mínimo de incremento de
potencia anual sería de 3,5 GW, y disminuiría a 2 GW por año luego de 2050.
Aquí también, el nivel de actividad de la industria renovable caería a la mitad
luego de este año.
Reducción del Esfuerzo mediante la Ley de Naam y la
Mejora en las Eficiencias de Generación y Consumo
Cabe aclarar que los cálculos de los párrafos anteriores son
una estimación simplificada, con hipótesis pesimistas. La realidad sistémica
del mercado es más compleja de modelar. Los niveles de actividad no caerían de
manera abrupta, sino que existiría una curva de decrecimiento de la actividad
industrial, dependiendo de variables de competitividad, oferta y demanda de
mercado, e innovación y eficiencia de producción.
Por otro lado, no han sido tenidas en cuenta en la
proyección las hipótesis de mejoras en la eficiencia energética de consumo de
nuevos artefactos eléctricos, ni tampoco las reducciones de costo de las
tecnologías renovables con el tiempo debidas a la Ley de Naam [8],
ni han sido posibles de predecir los impactos de innovaciones de tecnologías
disruptivas en el mercado de la energía.
Si estos factores fueran incluidos considerándose, por
ejemplo, un factor de mejora de hasta el 20% en la eficiencia energética de
consumo, una mejora de hasta el 20% en la eficiencia de la tecnología de
generación renovable y una reducción de costos de tecnologías renovables de
hasta el 50% durante un período de 34 años, entonces:
- para
el caso mundial:
- la
demanda en 2050 sería de 10 TW en vez de 12 TW [9],
y podría ser abastecida con una potencia eléctrica instalada total de 19
TW, necesitando triplicarse la capacidad de potencia actual mediante la
instalación de nueva potencia a razón de 550 GW por año,
- los
valores de inversión necesaria podrían reducirse a casi la mitad, a tanto
como USD 750.000 millones por año, o el equivalente USD 25 billones en
los próximos 34 años,
- la
desventaja sería que luego del 2050, la tasa de crecimiento de nueva
potencia pasaría de 550 GW por año a 170 GW por año, implicando esto una
reducción del nivel de actividad de la industria de tecnologías
renovables a un valor del 30% de su capacidad total;
- para
el caso argentino:
- la
demanda en 2050 sería de 54 GW en vez de 67 GW, y podría ser abastecida
con una potencia eléctrica instalada total de 107 GW, necesitando
triplicarse la capacidad de potencia actual mediante la instalación de
nueva potencia a razón de 3,2 GW por año,
- los
valores de inversión necesaria podrían reducirse a casi la mitad, a tanto
como USD 4.500 millones por año, o el equivalente USD 150.000 millones en
los próximos 34 años,
- la
desventaja sería que luego del 2050, la tasa de crecimiento de nueva
potencia pasaría de 3,2 GW por año a 1 GW por año, implicando esto una
reducción del nivel de actividad de la industria de tecnologías
renovables a un valor del 30% de su capacidad total.
Distribución del Esfuerzo mediante la Generación Distribuida
Observando la magnitud del esfuerzo necesario, la generación
distribuida puede contribuir a apalancarlo y propulsarlo a través de la premisa
de que cada pequeño usuario sumaría su propio esfuerzo de inversión, ahorrando
tiempo de planificación centralizada. Esto, considerando que la centralización
de la planificación demanda tiempos burocráticos decisorios mayores para llevar
a cabo grandes inversiones de capital, y contrastando contra millones de
usuarios que podrían decidir en menos tiempo y con una distribución notable de
los esfuerzos de inversión de capital.
Según datos internacionales, en 2015 aproximadamente el 50%
de la potencia solar instalada ha sido distribuida (IEA, 2015). Considerando
esto, y partiendo de los cálculos de la sección 1.5, entonces:
- para
el caso mundial, la capacidad en generación distribuida a instalar
anualmente para llegar al 100% de renovables en 2050 ascendería a entre
325 y 475 GW, representando una inversión anual de entre USD 0,6 y 1
billones. Si se supone que cada hogar instala un promedio de 2 kW de
potencia, esto implicaría que existieran anualmente entre 160 y 240
millones de hogares que inviertan entre USD 3.700 y USD 4.200 para
instalar sus propios sistemas de generación;
- para
el caso argentino, la capacidad en generación distribuida a instalar
anualmente ascendería a entre 1,75 y 2,25 GW, representando una inversión
anual de entre USD 3.750 y 4.750 millones. Si se supone que cada hogar
instala un promedio de 2 kW de potencia, esto implicaría que existieran anualmente
entre 875.000 y 1.125.000 hogares que inviertan entre USD 3.700 y USD
4.200 para instalar sus propios sistemas de generación.
[1] Cálculos
propios en base a información curada de la International Energy Agency.
Ver http://www.iea.org/sankey/.
Según dicha fuente, la demanda de potencia promedio primaria mundial en 2013
fue de 11,3 TW, pero estos datos consideran la suma del poder calorífico de los
combustibles fósiles utilizados para consumo y, por lo tanto, no representa la
potencia final útil a consumo. Aplicando un factor de conversión de eficiencia
del 40% para las máquinas que consumen fósiles (promedio de varias
tecnologías), el consumo de potencia promedio útil mundial se recalcula en 7 TW
en 2013. Por otro lado, se asume que la demanda de energía útil mundial crecerá
de 2013 a 2050 en un factor del 70% (a razón de un factor de 1,6% anual,
estimaciones cruzadas de diversas fuentes mundiales, incluidos IEA y WEC). Con
este incremento, se pasará de consumir 7 TW de potencia útil en 2013 a 12 TW en
2050 (no se toman suposiciones de eficiencia energética).
[2] Este
incremento de capacidad instalada supone que el factor de carga (o factor de
capacidad) futuro de la potencia instalada mundial en 2050 podría ubicarse
entre 35% y 50% – dependiendo de la mejora de eficiencia de producción de las
tecnologías de energía renovable. Hoy, el factor de carga promedio de la
potencia instalada mundial se ubica en 45%, que proviene del cociente entre la
potencia eléctrica promedio consumida (3 TW) y la potencia eléctrica instalada
(7 TW) (Datos de IEA: http://www.iea.org/sankey/).
[3] Cálculos
realizados en dólares corrientes de 2016. Se habla de “billones” en unidades
españolas, o sea millones de millones. Por lo tanto, 45 billones de USD serían
USD 45.000.000.000.000. Se considera el precio del MW de potencia instalada en
2 millones de USD, asumiendo que por cada MW adicional existe una componente de
acumulación de energía que encarece el precio promedio de las nuevas
tecnologías renovables que se sitúa entre 1 y 1,5 millones de USD/MW a mayo de
2016. Estos montos sólo contemplan las inversiones necesarias en
infraestructura de generación, y no tienen en cuenta la inversión en
acondicionamiento de redes y otros dispositivos.
[5] Las
suposiciones y fuentes de información para los cálculos proyectados para
Argentina son las mismas que para el caso mundial (Fuente: datos curados de
IEA http://www.iea.org/sankey/).
[8] La
“Ley de Naam” (equivalente a la Ley de Moore), observa que el precio de la
tecnología solar fotovoltaica decrece a razón de un 7% anual, o se reduce a la
mitad cada 10 años (Naam, 2011).
[9] Suponiendo
un crecimiento una tasa interanual promedio del 0,9% en 34 años, afectado por
el factor de eficiencia en el consumo.
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